[发明专利]利用H2添加物对具有高介电常数的膜的选择性蚀刻

权利要求书

1. 一种用于相对于硅基材料选择性蚀刻高k层的方法，包括：

将所述高k层设在蚀刻室中；

将蚀刻剂气体提供入所述蚀刻室，其中所述蚀刻剂气体包括H₂；以及

由所述蚀刻剂气体生成等离子体，以相对于所述硅基材料选择性蚀刻所述高k层。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述高k介电层是氧化物层。

3. 根据权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂气体进一步包括含卤素组分。

4. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂气体进一步包括稀有气体。

5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻剂气体进一步包括BCl₃和惰性气体。

6. 根据权利要求5所述的方法，其中所述蚀刻剂气体具有在0.2-5∶1之间的H₂与BCl₃体积流量比。

7. 根据权利要求5-6中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂气体具有小于500sccm的惰性气体的体积流量。

8. 根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂气体进一步包括Cl₂。

9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述蚀刻剂气体具有在0-0.5∶1之间的Cl₂与BCl₃的体积流量比。

10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻剂气体进一步包括BCl₃和Cl₂。

11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述蚀刻剂气体具有在0.2-5∶1之间的H₂与BCl₃的体积流量比。

12. 根据权利要求10-11中任一项所述的方法，其中所述蚀刻剂气体具有在0-0.5∶1之间的Cl₂与BCl₃的体积流量比。

13. 根据权利要求1-12中任一项所述的方法，其中所述硅基材料是硅和氮化硅中的至少一种，以及其中所述高k层是Hf硅酸盐、HfO₂、Zr硅酸盐、ZrO₂、Al₂O₃、La₂O₃、SrTiO₃、SrZrO₃、TiO₂和Y₂O₃中的至少一种。

14. 根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述硅基材料形成层，进一步包括在选择性蚀刻所述高k层之后蚀刻所述硅基材料层。

15. 一种由权利要求1-14中任一项所述的方法形成的半导体器件。

16. 一种用于蚀刻在硅基层之上具有高k层的叠层的方法，包括：将所述叠层设在蚀刻室内；

相对于所述硅基层选择性蚀刻所述高k层，包括：

将高k层蚀刻剂气体提供入所述蚀刻室，其中所述高k层蚀刻剂气体包括H₂；以及

由所述高k层蚀刻剂气体生成等离子体，以相对于所述硅基层选择性蚀刻所述高k层；

停止所述选择性蚀刻所述高k层；以及

相对于所述高k层选择性蚀刻所述硅基层。

17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述高k层蚀刻剂气体进一步包括BCl₃和Cl₂，以及其中所述硅基层由硅基材料形成，所述硅基材料包括硅和氮化硅的至少一种。

18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述高k层蚀刻剂气体具有在0.2-5∶1之间的H₂与BCl₃的体积流量比，以及其中所述硅基材料是硅。